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采用注射成形工藝實現復雜形狀增壓渦輪的近終成形，并滿足高性能和低成本的要求。根據注射成形渦輪對零件壁厚的要求，選擇 ø52mm 渦輪作為研制對象，并完成了中空蝸輪的結構設計及可靠性校驗，中空孔徑確定為 ø5mm，孔深 25mm，如圖 1 所示。對比分析實芯渦輪和中空渦輪的離心應力分布可知，采用中空結構的渦輪，其應力分布較原始渦輪應力分布一致，但渦輪離心應力有所增大，中空結構渦輪的最大離心應力為 626MPa，較原始渦輪增加了 20.4%。渦輪采用中空設計后，自振頻率變化很小，頻率平均變小 0.167%，可近似認為沒有變化。中空結構增壓渦輪不僅達到了減輕重量的目的，而且大幅度減小了燒結變形。設計了側向抽芯模具結構（如圖 2 所示），實現了復雜形狀增壓渦輪的近終成形。采用數值模擬方法對注射成形充模過程進行了模擬，得出了喂料的充模過程（如圖 3 所示），并闡明了渦輪在注射成形過程中產生的缺陷與機理。優化了注射成形工藝參數，得出最佳的注射成形工藝參數為：注射溫度為 160℃，注射壓力為 60MPa，模溫為 80℃，最終制備出了無缺陷的注射成形坯。以平均粒度 15μm 的惰性氣體霧化的 K418 鎳基高溫合金為原料，選用 67%裝載量，將粉末與粘結劑（60%石蠟+15%高密度聚乙烯+15%聚丙烯+10%硬脂酸）于 140℃在 開放式混煉機中混煉 30min，制備出適合鎳基高溫合金粉末注射成形的高效粘結劑，制備出了流變性能良好的注射喂料。分析了脫脂方法、脫脂制度和脫脂溫度對致密度和最終高溫合金性能的影響，掌握了碳、氧含量的精確控制技術。通過燒結+熱等靜壓工藝獲得高致密度的粉末高溫合金，具有晶粒細小、顯微組織均勻、綜合力學性能優異等優點。MIM418 合金 1230℃真空燒結相對密度為 97%，熱等靜壓后的樣品接近全致密。

粉末產品作為食品、藥品、檢驗試劑的一種重要載體，其定量封裝的準確 度和包裝效率直接關系到企業產品生產效率及經濟效益。傳統的手工封裝方式 不僅嚴重影響粉末產品的生產效率，而且在生產過程中不可避免地產生浪費現 象以及大量的人工費用，使企業利潤嚴重縮水。我國現有的粉末產品定量填充 技術存在著技術水平低、產品可靠性差、精度不高等缺點。 本項目開發的粉末試劑產品高精度定量封裝機，采用高精度的稱重技術以 及伺服控制系統等技術，有效地解決了針對粉狀物料的填充精度高、速度快、 穩定性好和靈活性高等技術難題，基本滿足食品藥品加工等領域企業對產品高 精度的要求，同時能有效地降低工人的勞動強度和勞動成本。

采用注射成形工藝實現復雜形狀增壓渦輪的近終成形，并滿足高性能和低成本的要求。根據注射成形渦輪對零件壁厚的要求，選擇 ?52mm 渦輪作為研制對象，并完成了中空蝸輪的結構設計及可靠性校驗，中空孔徑確定為 ?5mm，孔深 25mm，如圖 1 所示。對比分析實芯渦輪和中空渦輪的離心應力分布可知，采用中空結構的渦輪，其應力分布較原始渦輪應力分布一致，但渦輪離心應力有所增大，中空結構渦輪的最大離心應力為 626MPa，較原始渦輪增加了 20.4%。渦輪采用中空設計后，自振頻率變化很小，頻率平均變小 0.167%，可近似認為沒有變化。中空結構增壓渦輪不僅達到了減輕重量的目的，而且大幅度減小了燒結變形。設計了側向抽芯模具結構（如圖 2 所示），實現了復雜形狀增壓渦輪的近終成形。采用數值模擬方法對注射成形充模過程進行了模擬，得出了喂料的充模過程（如圖 3 所示），并闡明了渦輪在注射成形過程中產生的缺陷與機理。優化了注射成形工藝參數，得出最佳的注射成形工藝參數為：注射溫度為 160℃，注射壓力為 60MPa，模溫為 80℃，最終制備出了無缺陷的注射成形坯。以平均粒度 15μm 的惰性氣體霧化的 K418 鎳基高溫合金為原料，選用 67%裝載量，將粉末與粘結劑（60%石蠟+15%高密度聚乙烯+15%聚丙烯+10%硬脂酸）于 140℃在開放式混煉機中混煉 30min，制備出適合鎳基高溫合金粉末注射成形的高效粘結劑，制備出了流變性能良好的注射喂料。分析了脫脂方法、脫脂制度和脫脂溫度對致密度和最終高溫合金性能的影響，掌握了碳、氧含量的精確控制技術。通過燒結+熱等靜壓工藝獲得高致密度的粉末高溫合金，具有晶粒細小、顯微組織均勻、綜合力學性能優異等優點。MIM418 合金 1230℃真空燒結相對密度為 97%，熱等靜壓后的樣品接近全致密。圖 1 實芯渦輪和中空結構渦輪圖 2 側向抽芯模具結構圖 3 渦輪注射填充過程模擬經過 1200℃固溶/空冷、750℃時效，MIM418 抗拉強度達到 1425MPa，屈服強度為1004MPa，延伸率達到19.4%，與鑄造合金性能相比分別提高了70%，30%，120%。圖 4 為燒結態的注射成形渦輪。渦輪表面光潔，尺寸精度高，如圖 4 所示。圖 4 注射成形渦輪制備出滿足渦輪使用性能測試要求的渦輪，渦輪尺寸與內部質量良好，達到裝機測試要求。渦輪樣品在無錫威孚英特邁渦輪增壓器公司進行了臺架實驗，圖5 所示為渦輪樣品焊接及部分工裝的照片。鋼軸焊接后接頭抗拉破斷力達到 18噸，遠高于鑄造渦輪與鋼軸的焊接強度。轉速相同時，粉末注射成形渦輪部件測頻一致性和氣動性能渦端一致性均優于鑄造性能，超速飛裂試驗停止在 225000轉/分與 225000 轉/分，增壓器拆檢的結果可知，超速飛裂試驗渦輪表現良好，兩套增壓器的失效皆由渦輪軸斷裂造成。粉末注射成形渦輪樣件測頻一致性優于鑄造渦輪，粉末注射成形渦輪與鋼軸聯結強度也明顯高于鑄造渦輪。粉末注射成形MIM418 渦輪在超速飛裂試驗中表現不俗，在鋼軸斷裂 21.5/22.5 萬轉的狀態下，渦輪仍保持完好。粉末注射成形渦輪的渦端試驗表明，渦輪部件渦端性能一致性較好，3 組樣品渦端的效率曲線基本重合，均在±0.5%的偏差內。

成果簡介基于對冶金過程氣、 液、 固的流動在理論上的深刻認識， 采用物理模擬的方法， 多年來一直為各鋼鐵企業提供工藝優化的技術服務， 包括鋼包吹氣流場優化，中間包流場優化， 結晶器流場優化， 高爐冷卻壁內流動模擬， 復吹轉爐爐型優化，頂槍槍位、 底槍布置位置、 流量等。 所做項目涉及到各種大小的鋼包， 不同容量不同流數的中間包， 小方坯、 板坯、 異形坯、 圓坯結晶器等。成熟程度和所需建設條件先后成功為馬鋼、 南鋼、 寶鋼梅山、 萊鋼、 中天、 濟鋼等大中小型鋼鐵企業的方、 圓、 板坯連鑄機， 精煉爐等提供過工藝優化服務， 顯著提高了鑄坯的質量。部分項目： 馬鋼異型坯結晶器流場的優化研究； 馬鋼 CSP 薄板坯中間包、 結晶器流場的數模、 水模研究； 梅山板坯中間包流場的數模、 水模研究； 上海亞新連鑄8 流方坯中間包流場的數模、 水模研究； 萊鋼 4 流方坯中間包的數模、 水模研究；馬鋼鋼包吹氣對流場的影響研究； 中天鋼鐵 10 流方坯中間包流場優化研究； 南鋼板坯中間包、 結晶器的流場優化研究； 濟鋼板坯中間包、 結晶器的流場優化研究； 分別對不同噸位的鋼包（250 噸、 150 噸、 120、 100 噸、 80 噸、 60 噸） 低吹氬模式、 透氣磚類型等進行過深入的研究。技術指標優化了鋼包、 中間包和結晶器的流場， 有效去除了夾雜， 凈化了鋼水。市場分析和應用前景工藝優化始終伴隨著鋼鐵企業的生產， 通過不斷的優化， 產品質量得到不斷的提升， 具有廣泛的應用前景。社會經濟效益分析工藝優化有助于加強產品競爭力， 具有顯著的經濟效益。知識產權及成果獲獎情況編著： 《中間包冶金學》《冶金傳輸原理》合作方式合作開發、 受托開發聯系方式冶金學院 周俐 13955561593 [email protected] 傳真： 0555-2311571

基于對冶金過程氣、液、固的流動在理論上的深刻認識，采用物理模擬的方法，多年來一直為各鋼鐵企業提供工藝優化的技術服務，包括鋼包吹氣流場優化，中間包流場優化，結晶器流場優化，高爐冷卻壁內流動模擬，復吹轉爐爐型優化，頂槍槍位、底槍布置位置、流量等。所做項目涉及到各種大小的鋼包，不同容量不同流數的中間包，小方坯、板坯、異形坯、圓坯結晶器等。

  山東省冶金科學研究院有限公司成立之初定位為工農業服務的實驗站，1999年加入濟鋼集團，是全省率先進入企業集團的科研院所。為山東冶金工業的新材料、新工藝、新技術開發方面做出了巨大的貢獻，被省委、省政府授予“科教興魯”先進集體榮譽稱號，連續評為“省一類科研院所”，“高新技術企業”和“高新技術創業先進企業”，“國家科委重點推廣計劃項目的技術依托單位”，多項成果獲得了山東省及省冶金科技進步獎。現設三個職能管理部門、七個事業部，下轄山東省冶金產品質量監督檢驗站一個核算單位和《山東冶金》雜志編輯部。  山冶研究主體業務涉及標準物質研制、第三方檢測服務。（含金屬材料化學成份檢測、力學性能檢測、材料失效分析、無損檢測、計量校準），標準物質/樣品、檢測能力驗證等領域、擁有RMP、ISO/IEC 17025認可、CMA、CAL、PTP等多項資質。  山冶研究是山鋼集團重點支持的戰略發展產業，近年來先后承擔國家科技部火炬計劃和中小企業創新基金項目、山東省和濟南市及歷下區等科技計劃項目建設，技術力量雄厚，科研戰略前沿，高端人才聚集，市場意識濃厚，經濟效益良好。現有職工110余人，大專及以上學歷人員占比超過90%,中高級專業技術人員占比超過40%，業務領域涉及冶金、機械、風電、采礦、建筑、化工等行業。  山冶研究秉承“科學 公正 高效 精準”的企業精神，以“誠信為本 客戶至上 技術爭先 創新發展” 企業核心價值觀為指導，致力于全面、持續提升技術、產品和服務品質，未來打造成為集科研于一體，排名山東首位，國內知名領先的綜合性規模化多產業集群。    天行健，君子以自強不息。山冶研究將緊跟時代步伐，永葆創新贏未來，開拓定格局的前瞻性，專業執著，攜手各界共創未來！

污水處理廠提標擴容一般需要大量投資，尤其是征地投資，技術工藝復雜，投資和運行費用高，建設周期長。工藝流程工程應用 同濟大學環境科學與工程學院戴曉虎教授團隊研發的高濃度復合粉末載體生物流化床技術，基于污水生物處理技術原理，向生物池投加復合粉末載體，提高生物池混合液懸浮固體濃度，構建懸浮生長和附著生長的“雙泥”共生微生物系統，強化抗沖擊能力，并提高污染物容積負荷和污泥沉降性能。通過污泥濃縮和復合粉末載體回收系統，實現雙泥齡，解決脫氮菌和除磷菌泥齡矛盾，強化了生物脫氮除磷效率。 相對于傳統污水處理技術，該技術處理負荷提升兩倍以上，投資成本減少20%以上，建設周期減少30%以上，不僅可用于已建成的城鎮污水處理廠提標擴容改造，也可直接用于新建城鎮污水處理廠項目，可有效解決我國污水處理廠的提標擴容征地難、建設周期長和投資費用高的難題，具有巨大的推廣應用價值。 該技術目前已在10多個城鎮污水處理廠應用，日處理規模達到120萬m3，產值30多億元，相關技術申請發明專利11項，包括PCT4項；得到政府的廣泛關注。現正在編制運行指南、導則及相關標準規范，被列入國家環境保護核心技術名錄，以進一步擴大其推廣應用范圍，提升我國污水高標準處理技術水平。

本發明公開了一種鈦鋁合金超細粉末的制備方法，其技術方案是選擇成分達標、直徑3mm和6mm的鈦鋁合金棒材作為原材料，采用脈沖電火花加工機，在合適的脈沖寬度和脈沖間隔參數下，于液氬中對鈦鋁合金棒材進行一次加工得到鈦鋁合金超細粉末，而后采用真空低溫干燥得到純凈的鈦鋁合金超細粉末。鈦鋁合金超細粉末廣泛的應用于鈦鋁合金粉末冶金制備行業，鈦鋁合金材料廣泛應用于航空、航天、汽車、冶金等。

一、產品性能1）易生物降解性，對生態系統無毒無害。2）配伍性優異，耐強堿，耐高pH值，耐高溫。3）對雙氧水H2O2具有極佳的穩定性。用于雙氧水氧漂穩定劑。

項目成果/簡介: 機械球磨是一種傳統制粉技術，雖應用廣泛，但效率較低，介質污染嚴重等。同時，單一機械能難以誘發材料活化、相變和反應等，不易實現對材料結構的精確控制，部分化合物難以合成。這使得傳統球磨在制備高性能功能粉體方面面臨極大發展瓶頸。 該技術首次提出將冷場等離子體引入機械球磨過程中，發明了一種高能效、高活性、低污染的介質阻擋放電等離子體輔助球磨（簡稱等離子球磨）技術及其裝備（國家發明和國際PCT專利：ZL2005100362319，ZL201410815093.3，PCT/CN2014/094856），利用近常壓下不同氣體在球磨罐中形成的高能量電子的非平衡等離子體和機械球磨的協同作用，促進了粉末的組織細化、合金化、活性激活和化合反應等，不僅極大提高了球磨效率，使球磨時間減少了近10倍，顯著降低了球磨污染，而且能夠形成獨特的結構顯著提高材料的性能。 該技術先后得到廣東省自然科學基金、廣州市科學研究計劃等支持，發表SCI論文40余篇、申請發明專利15余項；3項專利授權企業實施生產等離子球磨機，2016年至今共銷售到30多家高校、研究所和企業。等離子球磨結構示意圖等離子球磨應用材料體系知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國際領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無